bemPemba

Ifyakupangapanga ifya mu mabatyy ifya mu Battery

Nov 11, 2025

Shiteni imbila

 

Amabatium ya mulomo aya mulomo taya "kupanga" amaka mu nshila abantu abengi batontonkanyapo pali ici. Ico bacita ni co basunga amaka ya malaiti ukupitila mu mibombele ya maka iyabwekeshiwapo, lyena fumyenipo ilyo umuputule wa kunse ulefwaya amaka ya nomba. Ukusakamikwa pali ici kwaisa mu kukumana kwa kupanga, maka maka nga ca kuti umuntu ale-esha ukukulisha umufuko wa battery pa muku wa kubalilapo.

Ifintu fibili filacitika ilyo balefumya. Ica kubalilapo, amafupa yafuma ku malaiti ayabipa (umulandu) ukupitila mu wa kupaatukanya no kupaatukanya ku malaiti ayasuma (amakasa). Icabubili, amalaiti yalapita mu ciputulwa ca kunse ukufuma ku alde ukufika ku cipimo, ukubomba umulimo uwacindama. Pa nshita ya kulipila, mubweseshamo inshila ukupitila mu kubomfya amaka ya kunse ayapatikisha ama ion na ba volci ukupita mu lubali lumbi.

Amaka ya maka ayapanga ifintu yashintilila fye pa fintu fya maka ifyo mwasala na maka ya iko aya kupanga amalaiti. Iciputulwa cipya icaikala pa cipuna ukwabula umutolo cikalanga ukuti cali icaisulwa(11)} amaka ya 8(1} } ukulingana na 3.6 ukufika kuli 3.7V ku misango iingi iya cifuba, nangula iyi namba ileendauka ukulingana ne mibele ya kutenta no kupya. Nga mwasuntinkanya umutolo no kutendeka ukulemba pali ino nshita, amaka ya maka pa mulandu wa kukaana kwa mukati. Ukufika ku cipimo nshi cimweba ifingi pa lwa bumi bwa maselo.

 

Lithium Ion Battery Technology

 

Amakemiko ya Makemiko

 

Ama cell yonse aya mishipa ya mishipa yakwata ifunde lya kubomfya, lelo amakemiko yalipusana nga nshi. Ifyakubomfya ifya maka filanga sana imibele ya mibombele ya maselofimbilwemo{- ubufumo bwa maka, amaka ya maka, ubumi bwa muputule, ukushintilila kwa kukaba, no mutengo.

Amahotele ya oxy ayashimikilwe yali ni kemiti ya kubalilapo iya makwebo. Sony alibabikile mu 1991 na LiCoOGO (umusango wa ku nse ya cifuba), ucili ulebomfiwa mu fipe fya kubomfya umo amaka ya maka ukucila pa mutengo nelyo pa mutengo wa kucingililwa. Aya maselo yalonganika mupepi na 150-200 Wh/kg pa mulingo wa maselo. Iciputulwa ca calo ca citungu ca citungu nangu ni fyo, kabili amakemiko tayashintilila pa madigiri 150 . Twalimona ukubutuka kwa muputule wa kutenta pa muulu nga nshi ukufika kuli 130 mu maselo ayacushiwa.

Ukucincimusha kwa kucingililwa bwino no mutengo wacepako kwalengele LiMnOn (umulongo wa bufumu) mu kati ka-1990s. Amakampani yalicepa nga nshi kabili umusango wa musana walishintilila. Aya maselo tayakafumepo ukufika na lintu mwakwata amadigri 250. Bushe ukufuminako? Ukufina kwa maka kulacepa ukufika kuli 100-120 Whh/kg, kabili umwaume asunguluka mu nshita ya kupanga amalaiti mu nshita, maka maka pa kutenta kwakulisha. Umweo wa roctor ulacula-ulemona ukuti napamo 300-700 imipepele ilyo amaka tayalacepa ukucila pali 80%.

LiFeOPO (icikope ca cimuti) calangile mupepi na 2001 kabili calyalwile ukulanshanya kwa bucingililo. Ici cibumba ca mweo ni libwe_cilembo-ilisha mu cituntulu; ukubutuka kwa kutenta takucitika ukufika pa muulu wa cipimo 270 , kabili nangu ni lilya line tacili ica bukali. Ubumi bwa maka bwalicilapo-2,{6, amaka ya 80% yalilinga, kabili ama cell yamo yalieshiwa ukucila pa miku 5,000. Iciputulwa ca nshita ica 3.2V fye, kabili amaka ya maka yafika ku 90-120 Wh/kg. Na kabili, imibele ya patents iya mu mpanga yali iya busanso pa myaka iingi.

NMC (umukonso wa mu menshi ya mu mpanga) na NCA (amashiwi ya alummy aya mu kati) yafumine nga "abalinga". Mu kusakanisha umulopa, ubwaume, no kusankanya mu fipimo ifyapusanapusana(1 {1111, 532, 632, na 811 apo impendwa ilanga ifyabamo ifya cuma[51} kuti waumfwa ukubomba. Iciputulwa cakulisha cisuntinkanya amaka ukufika ku 200-250 Wh/kg lelo pa mutengo wa kutenkana kwa mucinshi no mweo wa muputule. Ama cell ya NMC 811 kuti yafika pa 250 Wh/kg lelo kuti yafwaya ukubomfya bwino bwino amaka ya mulilo.

Pa lubali lwa adde, graphy yali iyalinga ukufuma pa bushiku bwa kubalilapo. Ukufikapo kwa mibele ya 372 mA/g, kabili ama cell ya makwebo ilingi line yafikilisha 340-360 mA/g. Iciputulwa ca muputule cilasangwa pakati ka fiputulwa fya ma graph ilyo balelipila, ukukulisha ubukulu bwa ma graph ukufika kuli 10%. Uku kusakamana kwa makanika kulaafwa ku maka pa lwa kucingililwa.

Amakoodi ya silfere yali "icintu cikalamba icakonkapo" pa myaka mupepi na ikumi na isano nomba. Ukufikapo kwa kwa Silaiti ni 4,200 mA / {- ukucila pa miku ikumi iya graph. Ubwafya bwa kuti, silikoni ilakulilako na 300% ilyo yakwata umushipa. Ici cilaonaula umupaka ukufuma pa numa ya nshita iinono. Enshila sha nomba shibomfya silikoni- ilasankanya ne fya silikoni ifya pe samba lya 10% pa kusunga ukutungulula ukwakulilako. Nangu cibe fyo, ica kubalilapo[1111}} ukubomfya ukuloba kwa maka ukwabula ukubweluluka kulapita 15{133% mu fipimo fya silikoni ukucila 5-10% ku graph iya busaka.

 

Ukukuula amayanda na Mafomu

 

Ama cell ya mu kati kuti pambi yaba e fyo abantu abengi batontonkanya nga batontonkanya ukuti "battery." Iciputulwa ca 18650 (18mm, ubutali bwa 65mm) caishileba pamo pa numa ya bonse abapangile ifya laptop ukulingana na 2000s. Tesla abomfeshe amakana ya bantu mu Muputule wa kubalilapo. Amaka ya 18650 aya 2,000-300-300,500 mA ukulingana na ma kemiti kabili nga ca kuti mulebomba bwino ku maka nelyo amaka.

Iciputulwa cipya ica 21700 (21mm × 70mm) ukuti Teslar na Panalotic fyonse fyapangilwe filapeela mupepi na 50% amaka ukucila pali 50% pa cell-4,000-500,000 mA yalibako nomba. Ubutali ubukulu bulakulisha umusango wa fintu ifibomba ku fiputulwa ifishabomba (abasonkela nomba, kuti, ifibombelo fya bucingo), ukuwamya ubufuuke bwa maka pa mulingo wa pack. Imishilwa ya kupanga ifintu yali no kubweshiwamo, e mulandu ukusuminisha kwasendele inshita.

Ama cell ayabipisha yafumine ku kufwaya kwa fya makwebo ukwa mu motoka ukwa kubomfya bwino icifulo. Mu cifulo ca kuzusha akabokoshi ne fipe fya kufwala no kuleka icifulo conse icabulamo, mupanga ama cell ayasansalikwa bwino bwino. Amaselo ya {2 aya mubili yatendeka ukufuma pali 20Ah ukufika ku maka ukucila pali 100Ah. Cayanguka ukutenkana ukutenta kwa-umy ukufuma ku mimwene ya kupaka pantu kuti wabika ifipe fya kutonsha ukwabula ukupita mu mbali ku mbali shapapatala. Icabipa ca kuti uli na mani yenu yonse mu fipe ifinono(8 {8} fyuma fimo ifikulu fyafilwa, kuti waonaula amaka ukucila nga ca kuti umusango umo uwa maselo ayanono wafilwa.

Ama cell ya mutenge yatwala icishinka ca kutila icifulo ca kubomfya bwino icifulo citwala pa ntanshi icuma kuti caba fyonse. Iciputulwa ca nshita cafimbwa mu cipe ca aluminiamu icayangukacitile. Ici cipususha napamo 10{4{4}% ubukata ukucila pa cipe ca manambala, kabili umusango waliba uwayanguka nga nshi-kuti wacilenga ukuba ubukulu nangu ukupanga ububomfi bufwaya. Abapanga EV balibatemwa pantu kuti mwababika mu fipe fya kutonsha. Ukucepelwa kwa maka: balekabila ukukakatika kwa kunse pa kucingilila ukucepa kwa magesi mu nshita ya kucilikila, kabili kuti baonaika nga nshi.

 

Lithium Ion Battery Technology

 

Tekinoloji ya Kupaatukanya

 

Umuntu uwapaatukanya takwata ukusakamana kwakulisha, lelo kuti caba ica kucingililwa icacindama nga nshi. Ni ciputulwa icacepa (16{3 {35}25 μm ilingi line) icibumba icisunga icipao no kukusha ukufuma ku kukumana ilyo balesuminisha imilomo ukupitamo. Abalimi ba pa ntanshi bali fye umo (PE) nelyo aba mu ng’anda (PP).

Iciputulwa ca nshita ica pa muulu ica mubili ica pa muulukwetemo, ababomfya imipangilwe ya triptor, ilingi line PP/PE/PP. Iciputulwa ca PE cili ne cifulo ca kusunguluka icacepako (135 digiri ) ukucila PP (165 digiri ). Nga ca kuti umuputule watendeka ukutenta sana, PE yasunguluka no kuzusha mu fipe, ukufunga ifya kutwala ifya sioc ilyo ukutenta takwafika ku fipimo fyabipisha. Ici ciitwa ukufunga kwa kukaba, kabili ni mulongo wenu uwa kulekelesha uwa kucingililwa ilyo taulafika ku mulilo.

Iciputulwa ca nshita ica mubilicitilemo ifya kulya fya mubili ukulundako umupaka umbi uwa bucingililo. Iciputulwa icacepa (2{2{2 {4) μm) ukufimba kwa aluminia nelyo ifiputulwa fimbi ifya ceramic ku lubali lumo nelyo fyonse fibili ifya kupaatukanya fisunga ubufumacumi bwa mipangilwe nangula nga ca kuti umupope wasunguluka. Ukufimba kwalyafya nga nshi ica kuti ukutwala kwa ioonic kulatwalilila, lelo kulacingilila amaka ya malaiti ukufuma ku fipimo ifinono(70)}} ukubomba nangula pa muulu wa cipimo 150 . Iciputulwa ca nshita ca mutengo({8}}

Ubupiina ilingi line bulapita 40{5{5} 50%. Ukulwisha kwacepa nga nshi kabili ukwa ionic kulaya pa muulu, ukucefyako amaka ya maka. Amaka ya pa muulu nga nshi kabili aya makanika yalacula. Ukusabankanya ubukulu bwa pore na kabili kwalicindama; inambala ya Gurley (ukupima kwa mu mwela) ni musango walinga. Abengi aba kupaatulako EV balabika amasekondi 200-400/100c.

 

Ukukonkana kwa Cishibilo no Kulundapo

 

Iciputulwa ca mubili mu ciputulwa ca mishipa calikosa ukucila ifyo mwingatontonkanya. Base formulation is typically a lithium salt-LiPF₆ (lithium hexafluorophosphate) in 95%+ of cells-dissolved in a mixture of organic carbonates. Ifyakusungusha ifyaishibikwa sana fisanshamo umulopa wa mu mutima (EC), ica kulya ca mu mala (DMC), ifya kulya ifya kulya (DEC), na kabol wa mfumu (EMC).

LiPFↂ ilingi line ilashinguluka 1.0 ukufika kuli 1.2 M (amamolal). Ukusansa kwakulisha kulawamya ukutwala kwa ionic ukufika ku cipimo, lelo ukucila pali 1.3 M nelyo ukucilapo mutendeka ukupoka umucele pa kukaba ukwacepa. LiPFↂ ilikwata amafya ya {5}hts umutonshi{ 6 }}}) no kutendeka ukubola pa muulu wa digiri 60- lelo inshila shimbi pamo nga LiFBB nangu LiFSI tayacifumishepo pa mulandu wa mutengo nangu ukuonaika kumbi.

Ukusankanya kwa carbon kwalungikwa ku kubomfya. EC ili na SEI iyakulisha kabili iisuma SE). Mufwile ukucisankanya no kucepako(4}}filemukatika ifya kaboni nga DMC nangu EMC pa kusungilila ukucepa nacibomba. Ukupanga ukwalinga kuti kwaba EC:DMC 1:1 ku bukulu, nangu EC:MEC 3:7. Imitantikile ya cine cine yalisuminishiwa kabili iyacingililwa bwino bwino.

Ifyalundwako e ko amalele ya cine cine aya kemikali yacitika. Amalaiti ya nomba line yalikwata 2{2 {2 2 2 2 2% ukupitila mu kulema kwa fyalundwako ifyapusanapusana ifipilibula ukupanga kwa SEI, ukucingilila ukucilapo ukubomba, ukucingilila ukupanga umulilo, nangu ukuwamya ubukulu ubukulukwetemo. Iciputulwa ca nshita (VC) pa 1-2% cili mupepi no kuba ica calo conse ku kuwamya ubusuma bwa SEI pa fipimo fya ma graph. Ukupopomenwa kwa mubili (FEC) kulabomba bwino ku ma akiti ya silikoni. Iyi misango ilacepa mu nshita ya kutendekelako iya kulipila, ukupanga umuputule wa kucingililamo pa anode uuli no kutwala lelo ukushipa kwa pa kompyuta.

Ukucingilila kwa maka ukwakulisha pamo nga amaka ya biopyll nelyo umukoshi ukutendeka ukubika mupepi na 4.5V, ukupanga umuputule wa mukati uucingilila amaka ya maka ukufuma ku kukwela na kabili. Ici cilamupeela ukucingililwa nga ca kuti BMS yafilwa, nangu ca kuti ukushintilila pali iyo caumfwika ukuti te nshita ya kupanga bwino.

 

Ukupanga Amabuteko ayafiita

 

SEI nalimo e cintu icinono icaumfwikishiwa lelo icacindama sana ica mabatiri ya ku laitiiry. Mu nshita ya kubalilapo iya kulipila, ifiputulwa fya kupanga ifya kupangapanga filabomba ne cifulo ca aside, ukupanga umuputule wa kusansabika. Ici ciputulwa calicindama: cifwile ukuba ica kucincimusha (ukusuminisha imilomo ya mu lwelele ukupitila) lelo ukucingililwa kwa pa kompyuta (ukucingilila ukubola kwa maka). Ukupanga kwa SEI kwaba ukwabipa(3 {3} amamilioni ya mucele wa mukaka, amakompawundi ya cifyalilwa, na ma polymer yonse ayasankanishiwa pamo mu ciputulwa ca 10-100 n ukufina.

Ukupanga bwino ukwa SEI ekupusana pa kati ka maselo ayapita imiku 500 kabili iyo ipita imiku 3,000. Ubwafya bwa kuti SEI tayashintilila. Ici cilaputuka mu nshita ya kwaluka kwa volysis mu aside, ukusokolola icifulo cipya icibomfya amaka ya buteko na ya laitiu ku kulungika ukuonaula. Ici e cilenga ukuti amaka yapwa pa lwa kucingililwa nangu fye ni lintu uli uwafuuka ku cipindami.

Ukubika amabasi ni nshita ya kupanga ifintu iyacindama. Ama cell yapita mu cipimo cimo nelyo ukucilapo icacepa(1 {11} ukufumyapo pa fipimo fya kucenjela pa kupanga SEI iya kubalilapo. Amafunde ya kupanga ifintu yalipusana, lelo aya kubalilapo aya kutantikilapo ni C/20 ukufika kuli C/10, kabili inshila kuti yatwala ama-awala 24-48. Abapanga amaka ya kupanga ifintu balalenga imipaka ya maka, ukutenta, inshita sha kupuusha, na imisango ya kucilikila pa kuti ipange SEI iyashintilila nga nshi. Ukusanga iyi mitengo iyabipa iyo mupitisha ubumi.

Ukukalipa kwa kale ukwa kale{0} kupiminako ukuonaika kwa maka nangula ilyo umubili waikala fye palya{11-ili mu kupalako na SEI na kabili. SEI ilatwalilila ukukula panono panono pa muputule wa pa nshi uwaisuka, ukulya umuputule wa kusendamamo uwafiita. Ukusunga pa cifulo cakulisha ica kulipilisha no kupya ukwakulisha kulacefyako ici. Iciputulwa ca nshita icasungwa pa 100% SOC na 60 digiri kuti yaonaula amaka ya 20% mu mwaka umo, lintu umubili umo wine pa 50% SOC na 25 kuti waonaula 3%.

 

Ukupaka Amabuuku no Kutungulula Amabatiri

 

Ama cell ya althoum ya mulomo yaliumfwika ku kucilapo ukubomba, pa lwa- ukufumyapo, no kulipilisha pa kutenta ukwabula ukulinga. Ici eco cila ciputulwa ca mabatiki ayengi cilekabila BMS (inshila ya kusungamo amabatiri).

Inshila ya kulipililamo iyalinga iya nomba line/iya lyonse (CC{0}}CV). Mu nshita ya CC, mulesuntinkanya amaka ya nomba mu cipimo ca {2 }} mu cituntulu 0.5C ukufika kuli 1C ku maselo ayengi, nangula fimo ifya pa muuludi ifyakulishakwetemo- amaka kuti yabomfya 3C nelyo ukucilapo. Iciputulwa ca nshita cilakulilako ilyo amaselo ya ndalama. Ilyo amaka yafika pa cipimo ca pa muulu (4.2V ku fipe ifingi, 3.65V ku LFP, 4.3V nelyo 4.3V pa fimo ifya pa muulu[13 33}} amaka ya NMC), mwapilibukila ku musango wa CV. Amalipilo ya nomba ilyo ama cell yapalamina ku malipilo yonse, ilingi line ukuputula ilyo amaka ya nomba yacepa pe samba lya C/20 nangu C/50.

Ukulipila bwangu bwangu kwalyafya nga nshi. Imitengo ya kulipila iyakulisha ilalenga ukuti kube umulomo wa mumi pa abe, icintu icabipa[1}} icibumba ca mu kati ca nshita cibomba bwino kabili kuti catwala ku fipimo fya mukati nelyo ifya kulya ifishingaonaika ifiingila mu ciputulwa. Pa kufunga[3}} ukubomba bwino, mufwile ukwishiba ifyo amaka ya mulilo, aya nomba, no kupya yaleumfwana ne mibele ya kutendekelako.

Ubwafya bwa kuti te kuti mupimine umukaka uwabikwa bwino bwino mu cipindami icashingulwikwa. Mulingile ukucibika mu fishibilo fimbi. Inshila imo ni iya kukonkelela amaka ya muti wa mumbali. Nga ca kuti amaka ya aside yaya pe samba lya 0V ukulingana na Li/L⁺, ukubika ifipe kulecitika. Ubwafya bwa kuti, ama cell ayengi aya makwebo tayakwata amaka ya kulanga.

Ukutenta kwakulilako mu nshita ya kulipilisha bwangu na kabili kwalicindama. Ukuboko kwa maselo pa 2C kuti kwamona ukukula kwa iko ukwa mu kati ukwa 15{4}}20}20 pa muulu wa cipimo nangu fye no kutonsha ukwacincila. Pa mibele ya cipupu, ici mu cine cine ca kwafwilisha[8 80 cell (atile -10 digiri ) ili na maka ya maka ayabipa nga nshi, lelo nga kuti mwacifuuta ukupitila mu kucifuuta pa mitengo iyalinga (0.5C), ukubomba kulawama. Ama EV yamo mu cine cine yacita ici mu nshita: mu nshita ya cipupu, bakatungulula umuputule wa pa muulu uwa nomba pa kuti bafushe battery ilyo umubomfi wa motoka takafwaya amaka ya pa muulu aya kubutuka.

Ukulingana kwa maselo kwalicindama pantu ama cell mu fikonkanine tayaikala bwino bwino. Ukushipikisha kwakupanga, ukupusana ukunono mu mibele ya muntu umwine iya muntu umwine, na imisango ya kukaba, na imisango ya kukaba mu cipe conse ilalenga amaka ya maka. Nga mwalipila umutande wa fikonkanine ukwabula ukulinganisha, ama cell yamo yafikile pa cipimo ca maka ya pa muulu ilyo yambi tayalacitika. Ama cell ya maka tayacefiwa, ama cell ayanaka yalifulisha, kabili ukubomba kulacula.

Ukulinganisha ukwabula ukupita mu mbali kulabomfya ifipimo ku kufumya amaka ukufuma ku maselo ya pa muulu(0}}} amaka ya mulilo. Cayanguka kabili ica mutengo lelo cilaonaula amaka nga ukutenta. Ukulinganisha kwacincila kulabomfya DC {3}C}C iya kwalula nelyo abacingilila ukutwala amaka ukufuma ku maselo ya pa muulu ukuya ku maselo ayacepa. Icisuma, icakosa, ica mutengo. Pa cipe ca 400V EV, ukulingana ukwabula ukubomba kuti kwaonaula 50-100W ukwabula ukuleka, icintu icishili icalinga nga twacilinganya ku maka ya kutungulula lelo ayalundwako mu nshita.

 

Lithium Ion Battery Technology

 

Ukutontonkanya pa Kutungulula Ifya Kubalilapo

 

Ukupanga umulilo mu cipindami ca mafuta ya cifuba cifuma ku fifulo fitatu: ukutenta ukwabula ukubweluluka (Joule ukufuuta ukufuma ku kukaana kwa mukati), ukutenta ukwabwekeshiwapo (ukupilibuka kwa mutembo ukwa kwasuka kwa maka), no kupya ukufuma ku fya kucitika ku mbali. Pa nshi ukufika ku cipimo C{1}} cipima, ukutenta ukwabwekeshiwapo kulacilapo. Pa muulu C{3{3}} cipima, ukutenta ukwabula ukubweluluka kulatwala.

Inshita ya kupya iyabwekeshiwapo ilasekesha pantu ilapilibula icilangililo ukulingana na SOC. Kuli ba kemiti abengi, ukulipila kulelenga ukutenta pa SOC iyacepa lelo kulasenda ubufuba pa SOC iyakulisha. Ukufumyapo kulacita icapusanako. Iciputulwa ca nshita cili mupepi na 50-60% SOC ilingi line. Ici eco kuti wamona ukutenta kwa maselo mu cine cine ukucepa mu nshita ya kulekelesha iya kulipila nga ca kuti amaka ya nomba yalicepa nga nshi.

Ukulwisha kwa mukati kulapusana ukulingana no kukaba, SOC, no kukota. Pa digiri 25 , umuputule wa 18650 uwapya kuti wakwata 40-}} 60 amamilioni ya DC ukulwisha. Pa madigiri 20 , ayo kuti yabutuka ukufika kuli 200-300. Ici eco umusango wa EV uwa cipupu ulecepa nga nshi. Takuli fye amakemiko ayacepa pa fipimo ifinono, lelo ukukaanya kwa mukati kulapilibula ifingi ifya maka ya battery nga ukutenta mu kati ka cipindami.

Iciputulwa ca nshita ica kucincimusha cishintilila pa kemikali. Pa maselo ya NMC, ukubola kwa ku nse ya cifuba kwatendeka mupepi na 180-220 . Nga ca kuti catendeke, ukutenta kuti kwakulilako pa 10-50 pa sekondi imo, ukufika ku cipimo 800 nelyo ukucilapo. LFP yalicingililwa nga nshi; ukutendeka kwa kutenta ukwa mupepo ni 270 digiri + kabili ukutenta kwakulisha ukwafikilishiwa kwalicepa.

Ukucingililwa pa kati ka maselo mu cipe e nshita ya cine cine iya busanso. Nga ca kuti umubili umo waya mu kubutuka kwa mutelelwe, ulafuuta ifibusa fya uko. Nga ca kuti ama cell ya mupepi na yo yalabutuka yashintilila pa kutonsha, ukusansa kwa maselo, no kucingililwa. Ukufwailisha kwa UL 9540A kulapashanya ici ukupitila mu kupatikisha umubili umo mu kubutuka no kuceeceeta nga cakuti amaselo yapalamine yakonkelepo. Ukupanga kwa pack ukwasuma kuli no kufilwa ukufika ku cipimo cimo nelyo ukucila pa ciputulwa icinono.

Inshila sha kupwishishamo ifintu shalipusana. Ukutonta kwa mupashi kwayangukanshanishiwe ukubomfya umupashi pa maselo nangu ukupaka. Ici cibomba OK pa lwa mibombele ya maka ayacepa nga PHEVs nangu inshila sha kusungilamo amaka. Ukutonsha kwa menshi kulakabilwa pa muulu[4)s EVs. Amapange ayengi yabomfya 50:50 amenshi(85} gyy ilasankanya pa mabuula 10-25 pa mineti imo ukupitila mu fipe fya mupepo nelyo ififulo fya kutonsha. Ukutenta kwa mu ng'anda ilingi line kulakonkwa ukufika kuli 20-35 . Amabateri ya kupema aya mu ma battery yafwile ukwikala pe samba lya madigiri 5 ukufika ku muntontonkanya pa kuti twishibe bwangu ama cell ayacilapo ukubutuka.

Imipangile imo iya kwesha ilabomfya ukufuuta kwa friji, ukufuuta mu menshi mu menshi ya mu maka, nangu iciputulwa(0}} ukwalula ifipe. Ukutonsha kwa friji kuti kwafumya ukutenta ukucilapo lelo kuti kwafwaya inshila ya AC iyakosa nga nshi. Ukutonsha kwa mubili kuli ne fipimo fya kutwala pa ntanshi ifisuma (500-200,000 W/m2K na 50-150 W/m2K ku kutonsha kwa menshi ukwabula ukulungatika) lelo ukufimba no kulingana kwa menshi ni mafya. Ama PCM yabomba ukwabula ukubomba lelo yalekabila ukukaana ukutenta ukwasungilwe mu kupelako, eico ilaafwa sana mu kutonsha kwa nshita iinono mu nshita ya kucilikila bwangu nelyo ukubutukisha ukwakosa.

 

Ukupilibuka kwa Mulimo ne Mitantikile ya Kufilwa

 

Ukukula kwa maka no kukula kwa mafunde e nshila shibili ishikulu isha konaula. Ifi fyaletwa na fimbi ifyapusanapusana ifya ku mubili ne fya kemikali filecitika pa nshita imo ine.

Pa lubali lwa aldde, ukukula kwa SEI kulabomfya umuputule wa pa nshi uwa nshita ya ku ntanshi no wa kulwa, ukulundako ukulwisha. Ukufumya kwa fikope kuti kwacitika nga cakuti umubili ulelipilwa pa cipimo cacepako(1{{11}} Ilingi line ici tacabweshiwa. Ukubola kwa pa kati pa muulu wa cipimo cakulisha kulenga ukuloba kwa maka ya maka pa kati ka fipimfya.

Ukuonaula kwa mafuto kwabikwamo ukusuntinkana kwa cimuti ukwa kwaluka (makamaka umuntu mu LMO nangu umuntu uushimikilishininamocitile NMC), ukwaluka kwa mipangilwe ukufuma ku kubwelulushanya kwa mu kati ukwabikwamo/ukufumyapo, no kukuula cipya cipya pa muulu mu fipimo fyakulisha ifya {ifishibilo. Ifyuma fya kwaluka ifyasuulwa filakuukila ku anode uko filenga ukukula kwa SEI, eico ukuonaula kwa maka mu kulungatika kulacefyako ukuonaula kwa anon ukwaonaika.

Ukubola kwa maka ukwa maka no kupanga umulilo ni mafya yakalamba pa maka ayakulisha no kukaba ukwakulisha. Imipashi iyaishibikwa ilasanshamo CO₂, CO, na mafuta ya misango yalekanalekana ukufuma ku kubola kwa carbon. Mu maselo ya fipe, mukamona bwino bwino. Mu ma cell ya cipingo nelyo aya pa nshi ayakwata imilandu iyakosa, ukupatikishiwa kwakuula ukufikila ilyo umulilo wacingililwa (mucine cine pa 10-15 bar).

Ukuloba kwa fipe fya mu laiti ni nshila iikalamba iya kulekelesha. Lyonse ilyo SEI yakula nelyo amapulanga ya mu mbali ukwabula ukubwelulushiwa pa cishilano, umushipa umo wafumine mu cishima ca muputule wa pa nshi. Mu kupelako mwapwisha kabili amaka yacepa.

Ukukanafikapo kwa mupepo kuti kwacitika ukufuma ku fya kufwala fya mukati. Iciputulwa cikalamba icapitila citendeka icinono(1{11-ak icinono ica cimuti cilaputula ica kupaatulako, nangu ukukanakonka kwa mulomo kulakula ukupitila. Icipi cipanga icifulo icakosa, icabutukisha ukuonaika mu ncende, icilenga ukubipilako panono, kabili mupokelela ubusuma bwa kwasuka. Ifimbi inshita cell umwine(4-4}] yapya nga cakuti uwapiipi asunguluka umwine uwaisuka. Inshita shimbi cilapita mu kubutuka kwa mupepo.

Ukupima kwa ku nse ukwa mubili (ukushininkisha insoka ya cela ukupitila mu ciputulwa ca nshita) ni cipimo calinga ica kwesha kwa kucusha. Ama cell ya LFP ilingi line tayaya mu kubutuka kwa mutembo ukufuma ku kwingila kwa misumali. Ama cell ya NMC ilingi line yacita, nangula imipangilwe iyakwata ifiputulwa ifisuma ifya kupaatukanya no kucefyako amaka ayalinga kuti inshita shimo yapita.

Icikope 5 amapulani ya kusunga amaka ukulingana na nambala ya mibombele ya ma kemiti ayengi mu mibele ya kucilikila (1C ukulipila/ukufumyapo, amadigri 25 , 100% DOD).

 

Iciputulwa ca Mibele ne Buteko bwa Kupima Ubumi

 

Teti mupimine bwino bwino ifyo amaka yasangwa mu ciputulwa ca mishipa ya mulomo. Mufwile ukucipima ukufuma ku mipimine imbi: amaka ya mulilo, aya nomba, no kupya.

Inshila iyayanguka iya kupiminamo SOC ni maka ya- ukushintilila. Cila kemiti ili ne mibele iyaisulwakwetemo(2} } Pimeni amaka ya mulilo pa numa ya kupuusha pa nshita imo (ukuleka amaka ya maka ayapita ukufuma ku kubola kwa mu kati), lolesheni pa muulu pa cipimo ca OCV, kabili mwalishiba SOC. Ubwafya bwa kuti, taukwata inshita ya kuti icipinda ca kupulintilamo cipuule mu kubomfya kwa cine cine.

Ukupenda kwa kuti ukupendelwa e nshila iyalinga. Mulebika pamo mu nshita pakuti mukonke indalama mu kati na kunse. Nga mwatendeka pa SOC iyaishibikwa, kuti mwapenda SOC ipya inshita iili yonse. Ukulungatika kwashintilila pa cipimo cenu ica nomba (±0.5% e calinga) no kwishiba amaka ya cine cine. Ifilubo filalonganika mu nshita, eico mufwile ukubwekeshapo lyonse pa kucita umulimo onse uwakulipila nangu ukufumyapo.

Icilangililo{Icilangililo ca nshila cibomfya umusango uwalinga uwa muputule nelyo umusango wa mubili uwa maselo. Mupimine amaka ya muputule wa pa muulu na nomba, mufibomfye ukupitila mu cilangililo cenu, no kufumya imisumba ya mukati ukubikapo na SOC. Ukucilapo ukusefa kwa kwa Kalema nelyo abalolesha abapalana na ba mu citungu kwaba ukwalinga. Iyi inshila kuti yaba iyalungama nga nshi (±2% iya SOC iyalubana) lelo ilafwaya imisango isuma ne fibombelo fyacindama ifya kompyuta.

Ukupima kwa SOH kwalyafya pantu uleesha ukupima ukuonaika, ukwacepa kabili ukwacepa. Ukukula kwa maka no kukula kwa mibele tafyalinga ukulingana na fimbi nangu ukulingana no kupenda kwa muputule. Iciputulwa icaba icayanguka[2}} icabikwa mu fifulo ifingi kuti cakwata amaka ayakulu lelo amaka fye ayalinga yapwa. Iciputulwa icasungilwe pa SOC / ubulwele kuti bwakwata amaka ayacilapo lelo ukucepa kwa kukula.

Imibombele ya fya makwebo ni ukulondolola SOH ukulingana na maka: icipimo ca 80% ica maka ya ciko aya kubalilapo cili pa 80% SOH, kabili ici ilingi line cimonwa nga ca kutila cipwishishiwa[2}}} ubumi bwa ku mubili ku kubomfya kwa EV. Iciputulwa ca nshita cicili cilebomba, lelo umutande walicepako 20%. Pakubomfya kwakusungila amaka, ama cell kuti yabomfiwa ukufika kuli 60-70% SOH.

Ama BMS yamo yacita ukuceeceeta kwa nshita ne nshita ya ku numa(00) mubwipi fumyapo battery pa mutengo uwacepa no kupima amaka yafuma. Ici ca cine lelo ica busanso (batiry tacisangwa mu nshita ya kwesha) kabili cilatwala ama-awala. Enshila shimbi shileesha ukupima amaka ukwabula ukulungama ukufuma ku ma runes ya maka, ukupima kwacincimuka, nangu ukubomba bwino ukwa mubili.

Ukukaana kwa mukati kuti kwapimikwa ukupitila mu kubomfya umuti wa nomba line no kupima ukwasuka kwa maka, nangu ukupitila mu kubika icilangililo icinono ica AC pa misango yalekanalekana (ukusalapula kwa cifuba ukwa mubili). EIS ipeela amashiwi ayengi lelo yafwaya ifipe ifya pa lwakwe ifishabako mu BMSs iya makwebo.

 

Lithium Ion Battery Technology

 

Icabubili{0{}Ukubomfya no Kubwekeshapo

 

Ilyo battery ya EV yafika ku mpela(umutengo wa- iya ku {114} ubumi (mucine cine 70{40} 80% amaka ya kubalilapo), cicili cibomba bwino bwino ku ma aplikashini ayanono ayafwaikwa. Ukubomfya kwa mabatiri ukwa bubili ni ukunonka kwa maka ya kusunga amaka ayaimikwa.

Ifyakupangapanga fyalyafya. Mufwile ukuesha icipao ca kupuusha, ukucibika mu cifulo ca BMS, inshila ya kutonsha, nelyo ifipe ifyaonaika), ukucishininkisha ku kubomfya ukupya, no kupeela icishinka. Ifi fyonse filaonaula indalama. Pa sekondi ya bubili_} ubumi pa kuti bumfwike, icipao calungishiwa cilekabila ukulipila indalama ishinono ukucila pa cipe cipya icapangwa ku kubomfya kwaimikwa. Imitengo ilaonaika nangula nga cakuti ukuwamya kwapita ukucepako pali 40-50% iya mutengo wa pack upya, ukulingana no kufwailisha kwakwe uko mwasumina.

Ukupima ama cell ayapuupa te- ukutamfya. Iciputulwa kuti cakwata amakumi ya ma cell mu fikonkani fya mishilwacitile. Te kuti mufieseshe bwangu. Kuti mwaesha umusango nga unit, lelo umubili umo uwabipa kuti waifisa. Imisango imo iya kuonaula yalikosa ukusanga ukwabula ukufwailisha kwaonaula. Pali na kabili icipusho ca mulandu: nga cakuti ica bubili ica mabatiri ya mweo yakwata umulilo, nani uwakwata umulimo?

Ukubwekeshapo ukubwelulukila ku numa ni mpela ya kulekelesha{0}} iya nshila ya- iya mweo. Icikulu ica nomba linecitile {3} cipimo cibomfya ukubomfya umuti wa kulesha umubili (ukufuuta) nelyo ukubomfya bwino ifya ku mubili (ukufumyapo umubili). Ukufusha kwa mubili kwayanguka lelo ukwacepa ukwa kusalapo[5}} mupokelela ifyakupangapanga ifya misango misango ififwile ukuwamya na fimbi. Ukupopomenwa kwa menshi kuti kwabwesha ifyuma umo umo pa busaka ubukulu lelo kuti kwafwaya inshila ishingi kabili kuti kwalenga ifintu ifyaonaika ifya kemikali.

Amakwebo ya kubweshapo yashintilila sana pa mitengo ya cuma. Iciputulwa ca calo calicindama (mupepi na $30 {2{2{2} {2 kg mu lyashi lya kale, nangula imitengo ilapilibuka nga nshi), eico ukubwekeshapo ukubomfya kwa cilonganino(5- ubu bwafya bwa makwebo ekwalinga ku fya makwebo. Nickel alilinga ukubwekela kunuma pa cipimo. Ubuteko, icuma, na aluminiamu fyalicepa(7}} ifipe fya mukuba, eico ukubwekeshapo ukubwelulushanya kwaba ukwaumfwika nga nshi pa kuti fibe ifya ku nse ukufuma ku fifulo fya kufimbilamo. Ubutantiko bwa kusekesha-te kuti bube ubwacindama nga nshi pa kilogram, lelo ukukaanya kwa kupeela kulenga ukubuuka ukukoselesha.

Ukubwekeshapo ukubutukisha- ukulonganina mu bateri no kubomfya na kabili ifya kulya ukwabula ukuciputula ku mucele(1{1}} ni ncende ya kufwailishishamo iyapya. Nga kuti wabwesha umuunga wa ng’anda mu musango wa kubomfya, kuti wasunga amaka no mutengo wa kupanga umushili. Amafya yasanshamo ukupaatukanya ifintu ifibomba ukufuma ku basonkela nomba na bacibusa, kabili ukubombela pa cine ca kuti ifipe ifyabomfiwa cipya cipya ni ukusankanya kwa maselo ukufuma ku bapanga ifya kulya ifyapusanapusana, imyaka, na ifipe fya kupanga.

 

 

Tuma ukufwailisha